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线痕和断线分析1

多晶四厂部门切片工号断线姓名线痕成绩全报废阅卷人范特西

一、填空题(共48分,每空2分,不写单位扣分)

1、我们公司二、三厂用的MB切片机的型号是DS264-4型。

2、0.12mm钢线所对应的导轮槽距是0.36mm;导轮的可用直径范围为320.5mm;硅片的厚度是200+20um;切割距离是-165 mm;大、小滑轮共6个,

3、最大台面速度为0.36mm/min;最大线速为15m/s,正常切一刀多晶需要319-323KM线,需要480+20分钟。

4、切片用的砂浆是碳化硅和切割液按0.96 :1 的比率混合,砂浆密度范围是1.635+0.005kg/l,砂浆温度是24℃,砂浆缸的最大容量是(390)L。。

5、请翻译:冷却系统(cooling system ) 断线(wire breakage)砂浆设置( slurry supply)

6.粘胶之后等胶水硬化需要(12 )小时砂浆最大流量是(15000)我们常用的流量是(7500kg/L),冷却水的进水口温度是(14+1)℃。

二、判断题(每题1分,共10分)

1. (√ )丙酮是易燃物.

2. (×)粘胶室的温度应该控制在20-25度.

3. (√)正常一块玻璃最多可以粘3块硅块。

4. (×)现使用的玻璃长410mm,宽156mm,厚15 mm。

5. (×)切片机的气压最大值是2Pa。

6. (×)使用超过1000小时后,导轮一定损坏。

7. (×)断线是不是一定会产生线痕。

8. (×)硅快没倒角一样可以切片。

9. (√ )安装导轮的油压是650Pa。

10.(×)钢线作用是用来切割。

三、简答题:(共42分)

1. 跳线有几种?怎么样处理?(8分)

单边跳线,一边跳线,一边没跳——只需贴上胶布往跳线部位跑线即可。

双边跳线,两边都有跳线——贴上胶布跑线即可。

交叉跳线——贴上胶布先处理一边跳线,再返跑处理另外一边。

2. 分析断线是有那几种原因造成的。我们应该从那些方面做到尽量不断线?(10分)

原因:1.导轮受损,2.硅块没有处理干净,3.砂浆断帘4.钢线质量异常,5.设备故障6.人为因素,7.硅块斜面8.PVC条没有粘牢。

对策:1.导轮受损后及时更换2.认真的把硅块清理干净3.喷砂嘴洗好,吹干净安装好后观察喷砂情况4.安装钢线时发现有异常马上报告班长,5.平时对设备多做保养和维护6.工作认真、仔细7.发现有斜面的硅块要放置在最后的出线端,8退回粘胶房,重新粘牢。

简述校正张力的方法以及步骤。(7分)

首先,必须让滑轮受平衡力,然后查看其受力情况是否正常。根据受力情况逐渐调整至张力受力为0。

1.把测力轮调垂直,2调零点,3.把38N的重锤挂上,3.保证排线轮与线扎成90度4.调节机器上方的电控柜。

3. 全自动切割之前需要做好那几个准备工作?(10分)

1.检查是否有跳线,

2.检查机器的参数

3.按点检表一项一项进行检查,

4.过滤袋是否更换,5硅块是否处理干净6.砂帘是否均匀。

检查线网是否清理干净,查看工艺是否正常。检查滑轮位置以及磨损情况,检查钢线及张力是否异常,进水温度是否正常,压缩空气是否稳定。

4. 怎样安装导轮?(7分)

准备要更换的新导轮,槽距

用液压650PA卸下机器上的旧导轮,

把机器上的固定轴承,活动轴承的球形面的锈清理干净。

把要更换的新导轮的球形面清理干净。

把所有球形面涂上专用油,装上导轮,把四个定位销对齐,拧紧螺丝,打上液压(650PA)

先把机器以及导轮球形面涂上润滑油及防锈油,再把导轮用工具车上到机器,然后把导轮摆正,螺杆通过导轮中间拧紧,用油枪打入气压大约650pa。再把螺丝装好,布好线后检查导轮运行是否正常。

一、公司简介

浙江昱辉阳光能源有限公司是由英国Renesola100%控股的子公司,于2006年8月在英国上市,是目前中国最具活力和发展潜力的太阳能企业之一。公司主营产品为太阳能级电池单硅片,并且集先进硅片回收处理专利技术及大规模硅晶生产、切割工艺为一体,是世界领先的废硅片回收商和晶硅再生产商。

浙江昱辉阳光能源有限公司拥有一支优秀的管理者团队,公司创立人、首席执行官李仙寿先生具备丰富的太阳能行业经验,CFO白晓舒先生拥有国际工商管理硕士学位,而公司的首席战略官李潘健博士则是一名材料科学专家。公司自成立以来,立志于利用太阳能服务于人类,不断开拓进取、持续创新,硅片产品自投放市场以来一直供不应求,远销20多个国家,并与一些国际著名公司签定长期协议。截至2006年,公司已拥有单晶炉90台,线切设备24台,形成月产250万片硅片、年产单晶硅80兆瓦的生产能力。所生产的太阳能硅片质量达到行业内最高标准。

二、企业产品

浙江昱辉阳光能源有限公司的主营产品为厚度为180微米的单晶硅片和厚度为200微米的多晶硅片。公司通过不断的技术革新以及生产工艺上的持续完善,原料经过单晶/多晶闭环循环利用,实现了将硅耗量降至6.3克/瓦,达到行业内最低的耗硅量水平。

是英国ReneSola Ltd 100%控股的子公司,ReneSola先后在英国伦敦AIM、美国纽约证券交易所上市,是世界第一大单晶硅片厂、世界第三大硅片制造商,主营单晶硅片、多晶硅片,产品远销20多个国家,已经与无锡尚德、台湾茂迪等多个国际知名企业形成长期业务联盟。硅片表面出现单一的一条阴刻线(凹槽)、一条阳刻线(凸出),并不是由于碳化硅微粉的大颗粒造成的,单晶硅、多晶硅在拉制过程中出现的硬质点造成跳线,而形成的线痕;

2.硅片表面集中在同一位置的线痕,很乱且不规则;①机械原因、②导轮心震过大、③多晶硅铸锭的大块硬质晶体;

3.硅片切割第一刀出现线痕,硅片表面很多并不太清晰:①沙浆粘度不够、碳化硅微粉粘浮钢线少、切削能力不够,②碳化硅微粉有大颗粒物,③钢线圆度不够、带沙量降低,④钢线的张力太小产生的位移划错,⑤钢线的张力太大、线弓太小料浆带不过去,⑥打沙浆的量不够,⑦线速过高、带沙浆能力降低,⑧沙、液比例不合适,⑨热应力线膨胀系数太大,⑩各参数适配性差。

4.切割中集中在某一段的废片,是由于跳线引起的;跳线的原因:①导轮使用时间太长、严重磨损引起的跳线(导轮使用次数一般为75-85次),②沙浆的杂质进入线槽引起的跳线。

5.常见阴刻线线痕,由于晶棒本身有生成气孔,切割硅片后可见像硅表面一样亮的阴刻线,并不是线痕。

6.常见线痕:①进刀口:由于刚开始切割,钢线处在不稳定状态,钢线的波动产生的线痕(进线点质硬,加垫层可消除线摆);②倒角处的线痕:由于在粘结硅棒时底部残留有胶,到倒角处钢线带胶切割引起的线痕,③硅棒后面的线痕:钢线磨损、造成光洁度、圆度都不够,带沙量低、切削能力下降、线膨胀系数增大引起的线痕。

:在切片过程中如果发生线网断丝,一般是哪方面的问题?非常感谢!

线网断线:

我的定义:拉伸强度超出了钢线的极限拉伸强度,造成拉伸断裂。

分析问题的方法:人、机、料、法、环。

人、机、法、环:广度较大,我不做分析。

料:硅料、浆料

硅料:分单晶和多晶。切割过程中,我认为硅棒对钢线的作用主要是力的作用,径向的压力(工件平台始终向下运动),摩擦力(阻碍钢线横向移动);

浆料:切割过程中,我认为浆料对钢线的伤害是很大的,也存在很多不确定因素。主要表现为磨损,降低钢线的极限拉升强度。

综上,硅棒对钢线的作用力越大,浆料对钢线的磨损越严重(极限拉伸强度越小),钢线越易断线。

注:多晶比单晶易断线,因为多晶存在晶界,晶界的组成很复杂,由于硬度等关系,对钢线的作用力是变化,瞬间超出极限拉伸强度的可能性较大。

浆料中杂质较多,颗粒不均匀,钢线断线的几率也会提高。

断线主要分布在

1、收放线部分。

1-1、滑轮磨损过大或被割穿,这个时候也许不会断线!但是钢线会缠在滑轮上!所以滑轮品质的稳定性非常重要。

1-2、钢丝的磨损过大也容易引起收线端断线。

1-3、所定义:拉伸强度超出了钢线的极限拉伸强度,造成拉伸断裂。所以滑轮的材质要选对,不能太硬。

等等!

在切割过程中,大家经常会遇到各种问题,谨就大家经常认为是碳化硅微粉造成的影响以及硅片表面线痕问题探讨如下:

1. 硅片表面偶尔出现单一的一条阴刻线(凹槽)或一条阳刻线(凸出),并不是由于碳化硅微粉的大颗粒造成的,而是单晶硅、多晶硅在拉制或浇筑过程中出现的硬质点造成线网波动形成的;

2. 硅片表面在同一位置带有线痕,很乱且不规则,我认为是导轮或机床震动过大或者是多晶硅铸锭的大块硬质点造成的;

3. 重启机床后第一刀出现线痕——机床残留水分或液体,造成砂浆粘度低,钢线粘附碳化硅微粉量下降,切削能力降低。

4. 调整新工艺、更换新型耗材后出现线痕:

①砂、液比例不合适,或液体粘度太大,造成砂浆粘度太大或太小,砂浆难以进入线缝或碳化硅含量较低。

②碳化硅切割能力差,无法与切割速度相适应。

③钢线圆度不好,进入锯缝砂浆量不稳定。

④钢线的张力太大或太小,造成钢线携带砂浆能力差或线弓太小砂浆无法正常进入锯缝。

⑤钢线速度过快或过慢,造成砂浆无法粘附或切割效率下降,影响切割效果。

⑥各参数适配性差。

5. 硅片切割到某一段出现偏薄或偏厚的废片,分界非常明显,一般是由于跳线引起的,跳线的原因:

①导轮使用时间太长,严重磨损引起的跳线。

②砂浆的杂质进入线槽引起的跳线。

③导轮表面脏污。

④晶棒端面从切割开始到切割结束依次变长,造成钢线受侧向力而跳出槽外。

⑤晶棒存在硬质点,造成钢线偏移距离过大跳出槽外。

岗位职责描述:

1. 保证线开方机、滚磨机、砂浆回收机和线切机正常运行

2. 保质保量的完成切片成品率(公司制定)

3. 能够独立完成开方、滚磨、砂浆回收、粘料、上下棒、换导(线)轮、织线网、断线处理和冲洗机床等工序

一、优等品

1:硅片表面光滑洁净。

2:TV:220±20μm。

3:几何尺寸:

边长125±0.5mm;对角150±0.5mm、148±0.5mm、165±0.5mm;

边长103±0.5mm、对角135±0.5mm;

边长150±0.5mm、156±0.5mm、对角203±0.5mm、200±0.5mm。

同心度:任意两个弧的弦长之差≤1mm。

垂直度:任意两边的夹角:90°±0.3。

二、合格品

一级品:

1:表面有少许污渍、轻微线痕。

2:220±20μm ≤TV≤220±30μm。

3:几何尺寸:

边长125±0.5mm;对角150±0.5mm、148±0.5mm、165±0.5mm;

边长103±0.5mm、对角135±0.5mm;

边长150±0.5mm、156±0.5mm、对角203±0.5mm、200±0.5mm。

同心度:任意两个弧的弦长之差≤1.2mm。

垂直度:任意两边的夹角:90°±0.5。

二级品:

1:表面有少许污渍、线痕、凹痕,轻微崩边。

2:220±30μm ≤TV≤220±40μm。

3:凹痕:硅片表面凹痕之和≤30μm。

4:崩边范围:崩边口不是三角形状,崩边口长度≤1mm,深度≤0.5mm

5:几何尺寸:

边长125±0.52mm;对角150±0.52mm、148±0.52mm、165±0.52mm;

边长103±0.52mm、对角135±0.52mm;

边长150±0.52mm、156±0.52mm、对角203±0.52mm、200±0.52mm。

同心度:任意两个弧的弦长之差≤1.5mm。

垂直度:任意两边的夹角:90°±0.8。

三级品:

1:表面有油污但硅片颜色不发黑,有线痕和硅落现象。

2:220±40μm ≤TV≤220±60μm。

3:硅落:整张硅片边缘硅晶脱落或部分硅晶脱落。

三、不合格品

严重线痕、厚薄片:TV>220±60μm。

崩边片:有缺损但可以改Φ103的硅片。

气孔片:硅片中间有穿孔。

外形片:切方滚圆未能磨出的硅片。

倒角片(同心度):任意两个弧的弦长之差>1.5mm。

菱形片(垂直度):任意两边的夹角>90°±0.8。

凹痕片:硅片两面凹痕之和>30μm。

脏片:硅片表面有严重污渍且发黄发黑。

尺寸偏差片:几何尺寸超过二级品的范围。

注:以上标准针对的硅片厚度为220μm。

1.硅片表面出现单一的一条阴刻线(凹槽)、一条阳刻线(凸出),并不是由于碳化硅微粉的大颗粒造成的,单晶硅、多晶硅在拉制过程中出现的硬质点造成跳线,而形成的线痕;

2.硅片表面集中在同一位置的线痕,很乱且不规则;①机械原因、②导轮心震过大、③多晶硅铸锭的大块硬质晶体;

3.硅片切割第一刀出现线痕,硅片表面很多并不太清晰:①沙浆粘度不够、碳化硅微粉粘浮钢线少、切削能力不够,②碳化硅微粉有大颗粒物,③钢线圆度不够、带沙量降低,④钢线的张力太小产生的位移划错,⑤钢线的张力太大、线弓太小料浆带不过去,⑥打沙浆的量不够,⑦线速过高、带沙浆能力降低,⑧沙、液比例不合适,⑨热应力线膨胀系数太大,⑩各参数适配性差。

4.切割中集中在某一段的废片,是由于跳线引起的;跳线的原因:①导轮使用时间太长、严重磨损引起的跳线(导轮使用次数一般为75-85次),②沙浆的杂质进入线槽引起的跳线。

5.常见阴刻线线痕,由于晶棒本身有生成气孔,切割硅片后可见像硅表面一样亮的阴刻线,并不是线痕。

6.常见线痕:①进刀口:由于刚开始切割,钢线处在不稳定状态,钢线的波动产生的线痕(进线点质硬,加垫层可消除线摆);②倒角处的线痕:由于在粘结硅棒时底部残留有胶,到倒角处钢线带胶切割引起的线痕,③硅棒后面的线痕:钢线磨损、造成光洁度、圆度都不够,带沙量低、切削能力下降、线膨胀系数增大引起的线痕。

单晶硅片制作流程生产工艺流程具体介绍如下:

固定:将单晶硅棒固定在加工台上。

切片:将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄硅片。此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废

水和硅渣。

退火:双工位热氧化炉经氮气吹扫后,用红外加热至300~500℃,硅片表面和氧气发生反应,使硅片表面形成二氧化硅保护层。

倒角:将退火的硅片进行修整成圆弧形,防止硅片边缘破裂及晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。

分档检测:为保证硅片的规格和质量,对其进行检测。此处会产生废品。

研磨:用磨片剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。此过程产生废磨片剂。

清洗:通过有机溶剂的溶解作用,结合超声波清洗技术去除硅片表面的有机杂质。此工序产生有机废气和废有机溶剂。

RCA清洗:通过多道清洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。

SPM清洗:用H2SO4溶液和H2O2溶液按比例配成SPM溶液,SPM溶液具有很强的氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液,并将有机污染物氧化成CO2和H2O。用SPM清洗硅片可去除硅片表面的有机污物和部分金属。此工序会产生硫酸雾和废硫酸。

DHF清洗:用一定浓度的氢氟酸去除硅片表面的自然氧化膜,而附着在自然氧化膜上的金属也被溶解到清洗液中,同时DHF抑制了氧化膜的形成。此过程产生氟化氢和废氢氟酸。APM清洗:APM溶液由一定比例的NH4OH溶液、H2O2溶液组成,硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6nm呈亲水性),该氧化膜又被NH4OH腐蚀,腐蚀后立即又发生氧化,氧化和腐蚀反复进行,因此附着在硅片表面的颗粒和金属也随腐蚀层而落入清洗液内。此处产生氨气和废氨水。

HPM清洗:由HCl溶液和H2O2溶液按一定比例组成的HPM,用于去除硅表面的钠、铁、镁和锌等金属污染物。此工序产生氯化氢和废盐酸。

DHF清洗:去除上一道工序在硅表面产生的氧化膜。

磨片检测:检测经过研磨、RCA清洗后的硅片的质量,不符合要求的则从新进行研磨和RCA 清洗。

腐蚀A/B:经切片及研磨等机械加工后,晶片表面受加工应力而形成的损伤层,通常采用化学腐蚀去除。腐蚀A是酸性腐蚀,用混酸溶液去除损伤层,产生氟化氢、NOX和废混酸;腐蚀B是碱性腐蚀,用氢氧化钠溶液去除损伤层,产生废碱液。本项目一部分硅片采用腐蚀A,一部分采用腐蚀B。

分档监测:对硅片进行损伤检测,存在损伤的硅片重新进行腐蚀。

粗抛光:使用一次研磨剂去除损伤层,一般去除量在10~20um。此处产生粗抛废液。

精抛光:使用精磨剂改善硅片表面的微粗糙程度,一般去除量1 um以下,从而的到高平坦度硅片。产生精抛废液。

检测:检查硅片是否符合要求,如不符合则从新进行抛光或RCA清洗。

检测:查看硅片表面是否清洁,表面如不清洁则从新刷洗,直至清洁。

包装:将单晶硅抛光片进行包装。

?发生在切割室的断线:①钢线磨损严重(0.14钢线磨损不超8um,0.12钢线磨损不超6um)。

②同一刀晶棒断面不齐,造成钢线受到侧向力较大变形严重。③严重跳线,造成两根钢线缠绕。?发生在绕线室的断线:①可能为张力太大或张力的变化太大;②排线不好,线轮绕线与机床排线差别较大。③导向轮过度磨损,造成钢线受力不均。